上柴技术培训材料

1、欢迎(hunyng)参加国四SCR后处理培训共四十四页排放(pi fn)法规要求国3国4/5降低(jingd)Nox及PM排放共四十四页 OBD是On Board Diagnostics 的缩写，指用于排放控制的车载诊断系统, 它具有识别(shbi)可能的故障区域的能力，用储存在计算机存储器内的故障码来显示。OBD介绍(jisho)- 定义共四十四页四、 SCR系统(xtng)OBD相关介绍安装在单独壳体内催化转化(zhunhu)器的完全拆除；SCR系统效率的降低；SCR系统缺少必需的反应剂；SCR系统反应剂的消耗量；SCR系统任何部件电方面的故障（如传感器，执行器，反应剂定量控制装置），包括

2、反应剂加热系统、反应剂喷射系统的故障（如：空气不供应，喷嘴堵塞，喷射泵故任何与电控单元连接的、与排放相关的排气后处理的部件或系统应进行电路断路监测；应监测排气中NOx排放量，并确定NOx超标的原因，至少明确以下几种情况：反应剂用尽、反应剂定量给料动作中断、反应剂质量差、反应剂消耗量过低；OBD介绍- 监测对象(SCR系统）共四十四页OBD法规(fgu)要求共四十四页Nox控制监测(jin c)系统策略流程图后处理控制系统会通过CAN 通信从发动(fdng)机ECU 取得排气流量和发动机扭矩，然后和NOX传感器测得的单位为ppm 的值，转换会单位为g/kw.h 单位的值，最后通过一个逻辑过滤器，

3、过滤掉明显错误的峰值，并在一段时间内进行平均，时间的长短通过标定来确定。最后，计算出的平均值和5g/kw.h、7g/kw.h 进行比较以确定何时激活故障指示灯，何时激活扭矩限制器。共四十四页点亮规则车辆上电自检时直到车辆起动，OBD灯会保持点亮状态如果系统监测到排放超出国家规定的标准，会立即闪灯并保持闪亮状态；如果系统监测到可能会造成排放超标的潜在故障，比如油路系统故障或者CAN通讯开路等，系统会在下一个循环点亮OBD灯。车辆起动后电控单元会根据故障情况做出判断，在满足(mnz)具备熄灭OBD灯的条件前，OBD灯会保持点亮或闪亮状态熄灭规则可能造成排放超标的潜在故障发生后，在之后的连续三次发动

4、机操作循环中或者24小时后，在故障判断条件满足的状态下，如果系统未监测到之前的故障且无其他故障发生时，OBD灯熄灭。如果是因为排放超标造成了OBD灯闪亮，在之后的操作循环中，系统会对环境条件和故障判断条件做出判断，二者均满足的条件下，如果三个连续的操作循环中或24小时内发动机监测不到排放超标，且无新故障发生，OBD熄灭。点亮及熄灭(xmi)规则共四十四页根据法规HJ437-2008第5.5.6.1款，排放监测系统应保证在环境温度-7 40 ，海拔低于1600米以及冷却液温度大于70 条件下正常工作，未强制规定该范围外的排放监测。结合电装的标定说明书，目前9DF的控制策略是在环境温度处于-124

5、0 之外（-12-7 ,3540 作为过渡区域）、水温低于65 （6570 作为过渡区域）或者大气压低于80kPa时不监测排放，即排放监测相关的故障条件不满足。如果系统在之前的循环中发生排放超标的故障(SCR故障灯亮)，需要(xyo)在环境温度-超过735 ，水温70 以上的条件下工作三个循环，即钥匙上电、车辆起动至少2分钟以上、完全断电，如果确认无故障，SCR的OBD故障灯才能正常熄灭。如果不满足OBD灯熄灭的环境条件，由于系统无法对正常环境下的排放水平是否超标做出判断，OBD仍然会保持点亮或闪亮的状态。SCR的OBD灯熄灭的一个关键因素，在夏季需检查环境温度传感器的监测值是否超过35 ；在

6、冬季需注意水温是否大于70 。尿素喷射泵需接受到排气催化器里温度传感器检测到200以上排气温度才喷射尿素。故障判断(pndun)需要的环境条件共四十四页扭矩限值器的激活(j hu)原则法规(fgu)要求，当Nox排放超过5.0g/kw.h时SCR故障灯亮。当Nox排放超过7.0g/kw.h时激活扭矩限值器扭矩限制，由ECU根据前述情况判断执行否遇到前述情况后，当车速为0时，激活扭矩限制扭矩限制激活后任何时候，对重型车辆，输出扭矩不超过发动机最大扭矩60%。对轻型车，为75%当怠速时，若故障恢复正常，则结束扭矩激活状态。反之保持激活状态共四十四页国4主要(zhyo)技术路线1.选择性催化还原SC

7、R原理：SCR系统是通过机内净化降低PM排放，然后利用SCR系统降低NOx排放，从而满足国乃至国排放法规对于PM和NOx的限制。2.废气(fiq)再循环EGR原理：通过EGR将NOx排放降低到标准要求以下，通过DOC（氧化催化剂）或者DOC+DPF（颗粒物过滤器）将TPM（总颗粒物）排放降低到满足标准的要求。共四十四页SCR与EGR比较(bjio)共四十四页上柴国4柴油机技术(jsh)方案技术(jsh)路线：电控共轨柴油机+SCR后处理技术共四十四页共轨燃油喷射(pnsh)系统DENSO高压燃油管、部分低压燃油管，共轨支架(zhji)需要更改。机体做必要更改以适应ECU的安装，发动机线束需要更

8、改。不影响装配共四十四页8DKQ3/Q4发动机本体(bnt)差别ECU安装(nzhung)在发动机本体上共四十四页差异(chy)情况汇总第 15 页序号名称SC8DKSC9DFQ3SC9DFQ4SC5DK1ECU7055(安装在驾驶室）7058（安装在机体上）同外形不通用同8DK2油泵HP0HP4（负压泵）HP4（正压泵）HP3（负压泵）3喷油器一体式分体式（流量1260CC/min)分体式（流量960CC/min)同8DK4共轨管D02H-001-800D02H-001-900D02H-001-906D02H-001-5005转速传感器D88A-001-8006燃油温度传感器D88A-002

9、-800油泵自带油泵自带油泵自带7进气温度传感器D88A-003-800D88A-009-900同9DFQ3同8DK8进气压力传感器D88A-004-800同8DK9水温传感器D88A-005-80010G传感器部件油泵自带D88A-015-900同9DFQ3同9DFQ311共轨压力传感器集成在共轨管上共四十四页SC9DFQ3型柴油机燃油系统结构第 16 页燃油从油箱(yuxing)吸入后，经两级滤清后进入输油泵。共四十四页SC9DFQ4型柴油机燃油系统结构第 17 页与9DFQ3型柴油机区别：燃油从油箱(yuxing)吸入后，经粗滤后进入输油泵，输油泵出口到精滤，滤清后到高压油泵入口。共四十

10、四页SCR系统工作原理(yunl)介绍1、SCR技术的反应原理： 高温废气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将适量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气（NH3），氨气在催化剂的作用下将氮氧化物（NOx）有选择性地还原为氮气（N2）。有时为了防止过多的氨气逃逸造成二次污染，还需要在 SCR 催化剂后方布置促进氨气氧化成氮气的催化剂。具体反应如下： 尿素水解为氨气：（尿素喷射系统） (NH2)2CO + H2O 2NH3 + CO2 (要求温度(wnd)200以上) SCR后处理反应：（SCR催化转化

11、器） NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O 4NO + O2 + 4NH3 4N2 + 6H2O 2NO2 + O2 + 4NH3 3N2 + 6H2O共四十四页SCR系统(xtng)工作原理介绍共四十四页 当SCR系统工作时，电控单元采集柴油机的转速和扭矩信号、排气管中的排气温度信号、催化器温度信号后电控单元根据输入参数，查找存储的尿素喷射脉谱图，计算出此时所需的尿素量。经过驱动电路，转化为喷射脉冲信号，控制尿素泵动作。尿素泵将一定量的尿素从尿素罐中抽出，加压过滤后送到计量控制单元，形成(xngchng)具有一定压力的尿素待用。同时压缩空气接通，当发动机的排气温度达到要求时，

12、计量控制单元将一定量的尿素喷出并与压缩空气混合喷入SCR催化器入口前端。在排气管的混合区，尿素遇高温（200）分解成NH3和H2O，与排气充分混合后进入SCR反映装置。在催化反应区（250才正常工作），NH3和NOx反应生成N2和H2O，排到大气中。SCR系统(xtng)工作原理介绍共四十四页 SCR系统的工作过程是： 当车辆钥匙开关打到on档时，控制器（DCU）开始上电，当DCU检测到发动机启动后尿素泵开始转动从尿素罐中抽吸尿素溶液，然后通过回液管回到尿素罐。此过程称为预注过程，目的是为了排除吸液管中的空气，使泵腔内快速建立压力。预注成功后尿素泵将检测压缩空气然后打开(d ki)压缩空气电磁

13、阀，压缩空气将从喷嘴吹出。此时，泵将进入等待状态，当转速和排温达到预先标定好的条件后，尿素泵将根据要求的喷射量准确的供应尿素溶液，同时将一直有压缩空气从喷嘴流出。尿素溶液的喷射量由根据发动机的工况和催化器温度来精确计算。尿素溶液被喷射到排气管中，与发动机排气进行均匀混合并进行化学反应，净化排气。SCR系统工作原理(yunl)介绍共四十四页 当车辆钥匙开关关闭后，系统将依然有压缩空气流经喷射管路和喷嘴以进行吹洗，该吹洗动作将持续30秒。因此当车辆钥匙开关关闭30秒后方(hufng)可切断整车电源。 由于尿素溶液在气温低于-11的时候会结冰，为了保证系统在低温时的正常使用，系统配置有化冰功能，化冰

14、的热源来源于发动机的冷却液。当电控单元通过尿素罐温度传感器感应到尿素温度较低时，DCU将打开加热水电磁阀。热的发动机冷却液将顺着管道流向尿素罐，使尿素罐中的冰融化。当环境温度低于预先标定的温度限值时，进回液管将开启电加热。SCR系统工作原理(yunl)介绍共四十四页SCR系统(xtng)组成结构共四十四页DCU尿素罐总成尿素液位温度传感器尿素喷射(pnsh)计量泵喷嘴催化消声器空气滤清器加热电磁阀及尿素管路NOx传感器排气温度传感器控制线束SCR系统组成部件(bjin)介绍共四十四页后处理控制(kngzh)单元（DCU）SCR系统的工作通过一个独立(dl)的电控单元控制，工作环境温度：-408

15、5。DCU的主要功能是通过对发动机的相关数据及后处理系统各传感器数据的采集和处理，来计算尿素喷射量、控制系统化冰及OBD功能的实现。系统的控制过程为：通过CAN总线和发动机ECU通讯，获取发动机运行状态数据，同时采集催化器前后温度信号，根据事先标定好的各种脉谱，适时计算发动机实际工作情况下SCR系统的尿素喷射量，从而使发动机排气中的NOx成分被精确还原。在系统的化冰功能中需要整车或发动机通过CAN线提供环境温度信号，系统将通过此信号反馈的环境温度判断尿素管路是否开启加热。因此，在SCR系统中需要管路加热功能时，整车或发动机上应安装有环境温度传感器。共四十四页系统部件(bjin)组成-尿素箱 S

16、CR系统所使用的是32.5%的尿素水溶液，即尿素。尿素罐的体积由尿素用量决定，对于欧4系统，用量相当于燃油消耗量的5%，对于欧五系统，用量是燃油消耗量的7%。尿素在-11时开始结冰，结冰时体积将膨胀9%，因此尿素罐内将提供10%的膨胀容积。尿素罐还提供了液位感应装置，当罐内液位到最低点以下时，将发出液位警告。如果罐变空，将发出空罐警告。液位传感器能检测出3.0升的罐容积变化。在传感器指示100%满后，在增加的罐储量不应超过2.0升。当罐用经过认证的防溅喷嘴注满时，液位传感器应该指示100%的液位。溶液温度传感器将监测尿素的温度，以确定何时启动罐加热器，以及(yj)检测加热器工作是否正常和过热。

17、如果溶液温度低于7摄氏度，将启动加热器，在温度升到15摄氏度之前加热器将保持打开。罐上部设有通气阀，用于平衡罐内外气体压力。罐内装有尿素粗滤器，以防止大于0.1mm的大颗粒进入喷射系统。共四十四页系统部件(bjin)组成-尿素箱 1接发动机循环水2接尿素回液管3接尿素吸液管4接发动机循环水共四十四页 尿素管液位温度传感器主要功能是采集(cij)尿素罐内尿素的液位高度及温度信息，并集成了发动机冷却水加热管路。 尿素罐液位是通过内置干簧管采集的，因此尿素液位是非连续，成阶梯性的。 传感器外部接口包括尿素出液口、回液口、发动机冷却水进液口、发动机冷却水回液口以及电气接插件。系统组成部件(bjin)-

18、 尿素液位温度传感器共四十四页 加热电磁阀主要功能是由DCU控制开启(kiq)和关闭尿素罐加热水的开启(kiq)和关闭实现在低温环境下对尿素的加热。 系统组成部件(bjin)- 加热水阀及尿素管路共四十四页计量泵 计量泵是一个高精度单元，用来将所需要的添蓝喷入排气后处理系统内。计量泵内部由一个24V电动泵和计量(jling)系统组成，与来自车辆压缩空气系统的空气共同作用，将雾化的添蓝通过喷嘴喷入催化器上游的排气系统内。计量(jling)泵需要从车辆系统获得612巴的供气压力。压力调节器（4.5巴）和阀总成安装在计量泵上。为保护计量泵，使压缩空气系统中污染物不能进入，在所有配备SCR的车辆上都要

19、求使用一个专用的滤清器。计量泵上分布有一个来自添蓝罐的添蓝进液口、一个通往喷嘴的添蓝出液口、一个通往添蓝罐的添蓝回液口和一个压缩空气进口。系统正常运行时，打开钥匙后能听到泵运转时发出的短促的声音，计量泵内部开始运转，当发动机起动时，泵进入“起动加注”模式，尿素通过供给管输送，通过回流管回到罐中。这将至少持续三十秒。在这三十秒起动加注结束时，泵将起动空气电磁阀。空气电磁阀接口（通过线束与主接口联接）（工作(gngzu)后外表很热，注意防止烫伤！）压缩空气进口添蓝出口（至喷嘴）添蓝回液口（至添蓝罐）添蓝进口（来自添蓝罐）共四十四页系统(xtng)组成部件- 喷嘴 喷嘴具有四个直径为0.5mm的孔，

20、具有径向喷雾排形状(xngzhun)列 ； 喷嘴在管内必须居中且最好安装在垂直的排气管径向的位置上，但可以安装在与排气管中心线垂直的任意径向角度，喷嘴尖端的朝向应与排气流动方向一致。最好能将喷嘴放在最不容易受到路面损坏的地方。共四十四页系统(xtng)组成部件-SCR箱 催化消声器是一个集催化器和消声器于一体的催化消声装置，代替了传统的消声器系统。催化消声器内部有三个串联并相互(xingh)独立的单元组成，包括氨扩散器、催化器和消声器。扩散器负责将带有氨的排气均匀的分布在催化器的表面，催化器负责加速NOX的还原，消声器消除发动机排气系统的噪音。共四十四页系统组成(z chn)部件- 空气滤清器

21、 进入计量泵的压缩空气需经过油气分离过滤，水气分离过滤，颗粒过滤（过滤直径不大于100微米(wi m)），因此需要安装油气分离器。安装要求：（1）油气分离器应垂直安装，放气口朝下。油气分离器上标有气体流动方向，安装时请注意。（2）安装在易于接近的地方，利于定期维护。共四十四页 NOx传感器主要功能是通过多层氧化锆陶瓷感应元件测量在后处理系统中的氮氧浓度，并通过CAN报文发送给DCU进行OBD控制。 NOx传感器工作的前提是需要达到露点(ldin)并加热到一定温度。系统组成(z chn)部件- NOx传感器共四十四页 排气温度传感器主要功能是通过Pt200 铂热电阻测量在催化(cu hu)消声器

22、进口和出口的发动机排气温度，DCU根据AD采集后用于计算和控制尿素的喷射。系统(xtng)组成部件- 排气温度传感器共四十四页 SCR线束分两个部分：线束和继电器盒。SCR线束连接各个电器部件，给各个电器部件供电，传输信号，使SCR系统正常运行。SCR线束具体供电过程为：继电器盒上电是通过钥匙信号（15 白0.75）上电之后，DCU内部(nib)会将501线（黑白 0.75）电压变为0V，主继电器吸合。继电器盒内部有两个继电器，主继电器和管路加热继电器，主继电器给DCU（301 红1.0）、NOx传感器（303 蓝0.75）、加热水阀（304 白0.75）供电，管路加热继电器给尿素进液管路、尿

23、素回液管路供电（305 棕1.5），计量泵电源线302为常电。系统(xtng)组成部件- 控制线束共四十四页SCR系统使用(shyng)说明SCR系统是一个自动控制系统，当车辆的钥匙(yo shi)开关处于on档，车辆电压正常，相关管路连接正确，系统将在控制器的控制下工作，不需要人为干预。SCR系统基本免维护，只要加注符合标准要求的尿素，系统内部终身免维护。用户要做的就是保持系统外表干净，电器接头干燥，压缩空气干燥即可。尿素溶液具有腐蚀性，应避免溅到铸铁表面。注意：冬季加注尿素一定不要加的太满，液位指示刚满即可。因为当气温低于-11，尿素结冰体积会膨胀，若加的太满，没有膨胀空间，尿素罐可能会胀

24、裂。因停机后尿素泵会继续吹扫30秒将管路中残留的尿素吹出去，以防止结晶堵塞，所以应在钥匙开关关闭30秒后再断开整车电源。共四十四页尿素罐的维护与保养：尿素液添加(tin ji)：最高液位应添加(tin ji)尿素溶液至100%，当尿素溶液消耗到20%时，需要添加尿素溶液；不定期检查如发现通气阀或加液口处出现白色结晶，可用清水冲洗，也可用湿布擦拭；不定期检查插件及管路接头是否良好；通气阀如发现堵塞，可旋下用清水清洗或更换；每12个月对尿素罐清洗1次：打开尿素罐底部放水螺塞进行清洗，放出罐内沉淀；每隔24个月更换罐内滤网1次。SCR后处理器的维修(wixi)与保养共四十四页喷嘴(pnzu)的维护与

25、保养： 如发生喷嘴堵塞现象，可使用5060的纯净水进行浸泡。浸泡6个小时后仍不能排除故障，则需更换喷嘴。油气分离器的维护与保养： 油气分离器内部滤网是铜质的，正常不用更换，每12个月用煤油或汽油清洗1次，并晾干或用清洁压缩空气吹干。温度传感器及氮氧传感器的维护与保养： 国四柴油机的碳烟排放极低，正常情况下不会有积碳现象发生，一般的积碳也不会影响温度传感器和氮氧传感器的性能。如果出现较严重的积碳现象，导致传感器工作不良，可以用软毛刷对传感器进行清洁，不允许用机械手段或者液体清洗等方式对传感器进行清洁。温度传感器及氮氧传感器均不允许进行反复的装拆，以防止损坏该零件。日常维护： 经常检查SCR系统紧固件、接插件等是否松动，并及时处理。检查线束是否有破损，如有则进行维修或更换。SCR后处理器的维修(wixi)与保养共四十四页SCR系统故障简单(jindn)排查 发动机启动时听泵是否(sh fu)有连续的电机运转声音，若有说明系统上电正常，拔下回液管查看是否(sh fu